Modellguide för tjänsten Lokalt Fysiskt Tillträde

Installation, körning, indata, beräkningsflöde, utdata och funktionsöversikt

Syfte

Modellguidens primära syfte är att vägleda användaren i hur modellpaketet konfigureras och körs samt att beskriva dess tekniska implementering, dataflöde, kodstruktur och resultatfiler. Guiden avser modellpaketet för kostnadsberäkning av lokalt fysiskt tillträde till fiberaccessnät. Modellpaketet använder modellerade nätkvantiteter per accessområde tillsammans med tillgångsspecifika investerings- och kostnadsparametrar för att beräkna investeringsvärden och, utifrån dessa, återkommande månadskostnader för matnings- och distributionssegmenten. Kod för framtagning av geomodellerade nätverkskvantiteter ingår inte i modellpaketet. Dessa kvantiteter utgör i stället utgångspunkten för kalkylens indata.

Det medföljande modellpaketet är konfigurerat för en fiktiv operatör och innehåller fiktiva nätkvantiteter samt fiktiva investerings- och kostnadsparametrar. Den fiktiva operatören består av tre accessområden, vilka tillsammans utgör underlaget för modellens beräkningar och exporterade resultat. Uppgifterna är framtagna för att illustrera modellens struktur, beräkningsflöde och resultatredovisning och ska inte tolkas som uppgifter om en verklig operatör eller ett verkligt accessnät.

Guiden beskriver hur beräkningsprinciperna har implementerats i R men ersätter inte modellreferensdokumentet (MRD) eller modelldokumentet. Dessa dokument beskriver modellens metodmässiga grund.

Modellens kod, variabelnamn, Excel-struktur och resultatbenämningar är i huvudsak på engelska. Denna modellguide är skriven på svenska.

Innehåll

• 1. Modellöversikt
• 2. Installation och körning
• 3. Indata
• 4. Beräkningsflöde
• 5. Utdata
• 6. Modellpaketets struktur
• 7. Funktionsregister

1. Modellöversikt

Kalkylmodellen för tjänsten Lokalt Fysiskt Tillträde beräknar kostnader för den fysiska accessinfrastruktur som betjänar SDU-, MDU- och NRO-byggnader inom de accessområden som ingår i modellkörningen.

I guiden används följande förkortningar:

Modellen beräknar kostnader för två inkrement. Inkrementet sdu_mdu_nro omfattar samtliga byggnadstyper och används för modellens fullständiga beräkning av nätkvantiteter, investeringar och kostnader. Därutöver beräknas inkrementet mdu_nro, där SDU exkluderas. Genom att beräkna kostnaderna separat för dessa två inkrement skapas underlaget för modellens fördelning av kostnader mellan SDU och MDU/NRO.

Kostnadsfördelningen följer princip 17 i modellreferensdokumentet (MRD). Kostnaden för inkrementet mdu_nro används för att fastställa den självständiga kostnaden för MDU och NRO. Den återstående kostnaden, beräknad som skillnaden mellan kostnaden för sdu_mdu_nro och kostnaden för mdu_nro, hänförs till SDU. På detta sätt används de två inkrementen tillsammans för att fördela kostnaderna i accessnätet mellan byggnadstyperna.

Den modellerade infrastrukturen delas i två nätsegment:

• Matningssegmentet (feeder) sträcker sig från accessnoden/ODF till markskåpet.
• Distributionssegmentet (distribution) sträcker sig från markskåpet mot privat fastighetsgräns.

Modellkedjan kan sammanfattas som:

Excel-indata
    ↓
Nätkvantiteter per accessområde och inkrement
    ↓
Investering per tillgångskategori
    ↓
Månatliga kostnadskomponenter
    ↓
Aggregering per accessområde och nätägare
    ↓
SDU/MDU/NRO-kostnad minus MDU/NRO-kostnad
    ↓
Inkrementell kostnad per aktiv SDU-linje
    ↓
Excel-utdata

2. Installation och körning

Detta avsnitt beskriver hur R och RStudio installeras och hur modellpaketet körs från början till slut. Vid normal användning behöver användaren endast arbeta i huvudskriptet _run_model_local_physical_access.R; övriga R-filer läses in automatiskt av huvudskriptet.

2.1 Installera R

R måste vara installerat på datorn innan modellen kan köras.

1. Gå till den officiella distributionssidan för R: The Comprehensive R Archive Network.
2. Välj operativsystem, exempelvis Windows eller macOS.
3. Ladda ned aktuell installationsfil för R.
4. Genomför standardinstallationen.

Efter installationen finns själva R-motorn på datorn. Modellen körs därefter genom RStudio Desktop, som ger ett grafiskt gränssnitt för att öppna och köra huvudskriptet.

2.2 Installera RStudio Desktop

1. Gå till Posits officiella nedladdningssida för RStudio Desktop.
2. Ladda ned RStudio Desktop för aktuellt operativsystem.
3. Installera programmet.
4. Starta RStudio.

R ska installeras före RStudio Desktop. RStudio använder den installerade R-versionen när modellskriptet körs.

2.3 R-paket installeras automatiskt

Ingen separat manuell installation av modellens R-paket krävs vid en normal modellkörning.

När huvudskriptet startas kontrolleras först att paketet rstudioapi finns tillgängligt. Därefter läses 00_packages.R, som kontrollerar om modellens övriga paket är installerade. Paket som saknas installeras automatiskt från CRAN och samtliga nödvändiga paket laddas sedan till R-sessionen.

Modellpaketet använder följande R-paket:

dplyr
stringr
tidyr
openxlsx
readxl
tibble
rstudioapi

Vid den första körningen kan internetåtkomst därför behövas för att installera paket som saknas. Vid senare körningar används de redan installerade paketen.

2.4 Placera modellpaketet

Packa upp modellpaketet innan modellen körs. Modellfilerna ska ligga tillsammans i modellmappen med _input och _output som underkataloger:

local_physical_access/
│
├── _run_model_local_physical_access.R
├── 00_packages.R
├── 01_load_source_data_functions.R
├── 02_investment_model_functions.R
├── 03_result_model_functions.R
├── 04_output_functions.R
├── 05_output_excel_formatting_functions.R
│
├── _input/
│   └── model_input_fictive_netowner.xlsx
│
└── _output/
    └── model_output_fictive_netowner.xlsx

Huvudskriptet använder rstudioapi::documentPath() för att identifiera den mapp där skriptet är sparat och sätter denna mapp som arbetskatalog. Huvudskriptet ska därför vara sparat på disk innan modellen körs.

2.5 Förbered Excel-indatan

Standardkörningen läser följande fil:

_input/model_input_fictive_netowner.xlsx

Excel-filen ska därför finnas i modellmappens _input-katalog innan huvudskriptet körs. Indatans struktur beskrivs närmare i avsnitt 3.

2.6 Starta modellen i RStudio

Modellen ska vid normal användning köras genom att hela huvudskriptet _run_model_local_physical_access.R körs från början till slut.

Det rekommenderade körsättet är Source:

1. Starta RStudio.
2. Öppna _run_model_local_physical_access.R från modellmappen.
3. Kontrollera att huvudskriptet är sparat på disk.
4. Klicka på Source ovanför källkodsfönstret.
5. Hela huvudskriptet körs då automatiskt från början till slut. Ingen kod behöver markeras.
6. Följ körningen i Console. Där visas körningsmeddelanden och eventuella felmeddelanden.
7. När körningen är slutförd finns objektet model_output i RStudios Environment.
8. Den formaterade Excel-utdatan finns i _output-katalogen.

Knappen Run kör endast markerad kod eller aktuell rad och är därför inte det rekommenderade sättet att starta en full modellkörning. Stödfilerna 00_packages.R–05_output_excel_formatting_functions.R behöver inte öppnas eller köras separat.

2.7 Vad huvudskriptet gör

Vid en full körning genomför huvudskriptet följande steg i ordning:

Standardinläsningen i huvudskriptet är:

model_input <- f_source_model_input(
  excel_path    = "_input/model_input_fictive_netowner.xlsx",
  show_progress = TRUE
)

Nätägarna hämtas därefter från sdu_mdu_nro-inkrementet och modellen körs separat för inkrementen sdu_mdu_nro och mdu_nro.

netowner_ids <- names(model_input$input_sdu_mdu_nro_netowner_buckets)

model_output <- f_access_model_run_results(
  investment_cost_parameters   = model_input$input_investment_cost_parameters,
  sdu_mdu_nro_netowner_buckets = model_input$input_sdu_mdu_nro_netowner_buckets,
  mdu_nro_netowner_buckets     = model_input$input_mdu_nro_netowner_buckets,
  cost_parameters_wide         = model_input$input_cost_parameters_wide,
  netowner_ids                 = netowner_ids
)

Slutligen exporteras resultatet till _output:

f_access_model_write_output(
  model_output =
    model_output,

  selected_netowners_access_area =
    model_input$input_selected_netowners_access_area,

  output_dir =
    "_output"
)

Huvudskriptet börjar med rm(list = ls()), vilket innebär att objekt i den aktuella globala R-miljön tas bort när en ny modellkörning startas.

3. Indata

Modellens standardindata finns i:

_input/model_input_fictive_netowner.xlsx

Huvudskriptet läser arbetsboken genom f_source_model_input(). Indatan består av tre huvuddelar: valda nätägare och accessområden, nätkvantiteter per inkrement samt investerings- och kostnadsparametrar.

3.1 Bladstruktur

För modellpaketets fiktiva operatör motsvarar accessområdesbladen de tre accessområden som ingår i exempeldata.

3.2 Valda nätägare och accessområden

Bladet selected_netowners_access_area används för att koppla accessområden till nätägare och för metadata i resultatfilerna. Centrala fält är:

Accessområdesetiketter byggs i formen:

<format_netowner>_access_area_<ID>

3.3 Nätkvantiteter per inkrement

Accessområdesbladen identifieras med prefixet access_area_ och inkrementets suffix. Varje blad innehåller modellens nät- och efterfrågekvantiteter för ett accessområde.

De centrala kolumnerna är:

Exempel på variabelgrupper i accessområdesdata är:

• byggnader och efterfrågan,
• ruttlängder per vägtyp,
• kabel- och mikroduktlängder,
• markskåp, brunnar och ODF,
• fiberskarvar,
• uppgifter som används vid eventuell statsstödsberäkning.

De två inkrementen behandlas separat genom investerings- och kostnadsberäkningarna och kombineras först i den slutliga beräkningen av den kostnad som hänförs till SDU.

3.4 Investerings- och kostnadsparametrar

Bladet investment_cost_parameters innehåller både investeringsantaganden och parametrar för omvandling av investeringar till kostnader.

Följande källkolumner används av inläsningen:

Poster där category_level_1 börjar med cost_ behandlas som kostnadsparametrar. Dessa formas även om till en bred tabell där exempelvis WACC, ekonomisk livslängd, prisförändring, OPEX-faktor och gemensam kostnadsfaktor kan kopplas till respektive tillgångskategori.

Övriga poster används som investeringsparametrar och omfattar bland annat enhetspriser, reservantaganden, delningsfaktorer, statsstödsparametrar och förväntad aktiveringsgrad för SDU.

3.5 Objektet model_input

Efter inläsning returnerar f_source_model_input() följande struktur:

4. Beräkningsflöde

4.1 Investering per accessområde

Varje accessområdes nätkvantiteter behandlas separat. Investeringsfunktionerna beräknar investering för följande huvudkategorier:

Beräkningarna kombinerar modellens nätkvantiteter med relevanta enhetspriser och tekniska parametrar. Resultatet summeras per nätsegment och tillgångskategori.

Om statsstödsfunktionen är aktiverad beräknas totalt statsstöd utifrån modellens uppgifter om antal berörda byggnader och genomsnittligt stöd. Stödet fördelas proportionellt över de beräknade bruttoinvesteringarna, med ett slutligt investeringsvärde som inte understiger noll.

4.2 Månatliga kostnadsparametrar

Årliga antaganden om WACC och prisförändring omvandlas till månadsräntor:

m_wacc        = (1 + WACC/100)^(1/12) - 1
m_pricechange = (1 + pricechange/100)^(1/12) - 1

För direkt investering och respektive indirekt tillgångsklass beräknas därefter en prisanpassad kapitaliseringsfaktor med modellens ekonomiska livslängd.

4.3 Kostnadskomponenter

För varje tillgångskategori beräknas följande återkommande kostnadskomponenter:

Capital cost per month
    = Investment × direct monthly capital cost factor

Operating cost per month
    = Investment × opex_factor / 100 / 12

Indirect capital cost per month
    = Investment × combined indirect monthly capital cost factor

Common cost per month
    = (Capital cost + Operating cost + Indirect capital cost)
      × CocoFactor / 100

Total monthly cost
    = Capital cost
    + Operating cost
    + Indirect capital cost
    + Common cost

Beräkningen utförs separat för inkrementen sdu_mdu_nro och mdu_nro.

4.4 Aggregering

Resultaten byggs först per accessområde och innehåller efterfrågan, nätkvantiteter, investeringsresultat, investeringsandelar och månadskostnader.

Accessområdena aggregeras därefter till nätägarnivå. Investeringsandelar räknas om från de aggregerade investeringsvärdena i stället för att summeras över accessområden.

4.5 Inkrementell kostnad per aktiv SDU-linje

Beräkningen av den inkrementella kostnaden per aktiv SDU-linje görs på nätägarnivå.

Först beräknas den månatliga totala kostnad som hänförs till SDU som skillnaden mellan de två inkrementens totala månadskostnad:

Cost Total SDU
    = max(
        Cost Total SDU/MDU/NRO
        - Cost Total MDU/NRO,
        0
      )

Det förväntade antalet aktiva SDU-linjer beräknas genom att modellens uppskattade fiberefterfrågan för SDU multipliceras med den förväntade aktiveringsgraden:

Expected Active SDU Lines
    = round(
        Fibre Demand SDU
        × Expected Activation Rate
      )

Den inkrementella kostnaden per aktiv SDU-linje beräknas därefter som:

Incremental Cost per Active SDU Line
    = Cost Total SDU
      / Expected Active SDU Lines

Om det förväntade antalet aktiva SDU-linjer är noll redovisas resultatet som NA, eftersom kostnad per aktiv linje då inte är definierad.

5. Utdata

Modellen skapar både R-objekt för analys och en formaterad Excel-arbetsbok för rapportering.

5.1 Objektet model_output

f_access_model_run_results() returnerar följande huvudobjekt:

Objekt som har inkrementgrenar använder namnen sdu_mdu_nro och mdu_nro.

5.2 Excel-utdata

Standardkörningen skriver resultatet till:

_output/model_output_fictive_netowner YYYY-MM-DD.xlsx

YYYY-MM-DD representerar körningsdatumet som läggs till i filnamnet av exportfunktionen.

Excel-arbetsboken innehåller ett översiktsblad och fyra resultatflikar. Resultaten på flik 1–3 avser inkrementet SDU/MDU/NRO. MDU/NRO-inkrementet används i den slutliga SDU-beräkningen på flik 4.

5.3 Excel-flikar

5.4 Centrala resultatmått

6. Modellpaketets struktur

Modellpaketet är uppdelat i ett huvudskript och sex stödfiler. Huvudskriptet är den normala startpunkten, medan stödfilerna separerar inläsning, investeringslogik, resultatlogik och Excel-export.

Skripten läses in i denna ordning av f_access_model_source_project_scripts().

7. Funktionsregister

Funktionsregistret nedan sammanfattar de 60 namngivna funktionsdefinitionerna i den slutliga modellkoden. Anonyma funktioner som används direkt i exempelvis lapply() eller filterdefinitioner listas inte separat.

7.1 Huvudskript

7.2 Indata och Excel-inläsning

7.3 Investeringsfunktioner

7.4 Resultat- och kostnadsfunktioner

7.5 Exportstruktur och resultatinnehåll

7.6 Excel-formatering